IC-Design eines analogen CMOS-UHF-RFID-Frontends

Die Anwendung der Ultrahochfrequenz-Radiofrequenzidentifikation (RFID) hat seit der Ratifizierung des EPC Class 1 Gen 2 (EPC C1G2, auch bekannt als ISO 18000-6C) Protokolls an Dynamik gewonnen. Die begrenzte Verfügbarkeit von Schottky-Barrier-Dioden (SBD) hat die Suche nach alternativen Schaltungslösungen zur Herstellung von UHF-RFID-Chips mit vergleichbarer Leistung unter Verwendung typischer CMOS-Prozesse vorangetrieben. Das analoge Frontend von UHF-RFID besteht aus vier Bausteinen: UHF-HF-zu-DC-Gleichrichter, Spannungsreferenz und -regler, Modulator und Demodulator. In diesem Buch wurde der dynamische Schwellenwert-MOSFET (DTMOST) als vielversprechendes Bauelement für Anwendungen mit extrem niedrigem Stromverbrauch identifiziert und es wurden Schaltungstopologien und Entwurfsmethoden unter Verwendung von DTMOST für das UHF-RFID-AFE untersucht. Alle Schaltungsentwürfe und Analysen basieren auf einer CMOS-Technologie mit 0,18 µm Einzelpolysilizium, sechs Metallschichten (1P6M) und dreifacher Wannenstruktur. Die Leistungssteigerung, der Stromverbrauch, der Flächenbedarf und die Designaspekte der DTMOST-Techniken wurden mit denen herkömmlicher Zellen verglichen und gegenübergestellt.

Autorentext

Ying-Khai Teh hat einen Doktortitel der Hong Kong University of Science and Technology. Derzeit ist er Assistenzprofessor am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der San Diego State University in Kalifornien, USA. Er ist Stipendiat des Telekom Malaysia Undergraduate Scholarship, des Canadian Commonwealth Scholarship und des Hong Kong PhD Fellowship.